Was sind die Polytypen von Siliziumkarbid-Einkristallen?

Was sind die Polytypen von Siliziumkarbid-Einkristallen?

Siliziumkarbid hat eine chemische Formel von SiC und ein Molekulargewicht von 40,1. Obwohl die chemische Formel einfach ist, hat sie ein breites Anwendungsspektrum, das durch die Siliciumcarbid-Polytypen bestimmt wird.

Struktur = {Komponenten, Beziehung zwischen Komponenten}

Silicon carbide is a simple substance, and the components are carbon atoms and silicon atoms. Silicon carbide crystals are composed of carbon atoms and silicon atoms in an orderly arrangement. Both carbon and silicon belong to the second period elements, and the atomic radii are not very different. The stacking method can be considered from the closest stacking direction of the equal diameter sphere.

Wählen Sie Kohlenstoffatome (oder Silizium), um die am dichtesten gepackte Schicht zu bilden, die als A-Schicht bezeichnet wird. Zu diesem Zeitpunkt gibt es zwei Positionen, um die nächste Schicht von Siliziumatomen zu platzieren: die B-Position des oberen Dreiecks oder die C-Position des unteren Dreiecks. Wenn es in Position B gefüllt ist, wird die nächste Schicht Schicht B genannt; Wenn es in Position C gefüllt ist, wird die nächste Schicht Schicht C genannt. Dies ist nur eine einfache Methode zur Analyse der Bildung der Siliciumcarbid-Polytypen, um die Blickrichtung festzulegen, und die genaueste ist die Raumgruppe.

Infolgedessen gibt es unzählige Arten der Akkumulation. Die üblichen Siliciumcarbid-Polytypen sind wie folgt:

Typ AB entsprechend 2H-SiC: AB AB ……

ABC-Typ entsprechend 3C-SiC: ABC ABC ……

Der ABAC-Typ entspricht 4H-SiC: ABAC ABAC ……

ABCACB-Typ entsprechend 6H-SiC: ABCACB ABCACB ……

15R-SiC entsprechender ABACBCACBABCBAC-Typ: ABACBCACBABCBAC ABACBCACBABCBAC ……

Stapelverfahren für Siliciumcarbidpolytypen

Ursprünglich wird die Kristallstruktur der SiC-Polytypen durch das Raumgruppensymbol dargestellt. Zur Unterscheidung des einkristallinen Siliziumkarbids derselben Raumgruppe kann ein einfacheres Symbol verwendet werden: Das Kristallformsymbol wird durch Zahlen + Buchstaben dargestellt. Unter diesen repräsentiert die Anzahl die Anzahl der zweiatomigen Kohlenstoff-Silizium-Schichten entlang der (001) -Richtung einer Einheitszelle, C repräsentiert das kubische Kristallsystem (kubisch), H repräsentiert das hexagonale Kristallsystem (hexagonal) und R repräsentiert das trigonale Kristallsystem ( Rhomboedrisch). Der F-43m-Siliciumcarbidkristall ist als 3C-SiC geschrieben. P63mc, Z = 4 Siliciumcarbidkristall wird als 4H-SiC geschrieben; P63mc, Z = 6 Siliciumcarbidkristall wird als 6H-SiC geschrieben.

Die Periode des Bildes wird in der (110) (11-20) -Ebene reflektiert, die den beiden Schreibmethoden (hkl) (hkil) der Kristallebene entspricht, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

Schematische Darstellung der Verbindung

Die Verbindung der zweiatomigen Kohlenstoff-Silizium-Schicht auf dem Polytyp 2H-SiC (a), 4H-SiC (b), 6H-SiC (c), 15R-SiC (d), 3C-SiC (e) (11-20) ) Flugzeuge

In dem 4H-SiC-Siliciumcarbid-Polytypkristall liegt offensichtlich ein Stapelfehler von 2H und 6H vor.

Elektronenmikroskopische Aufnahme von 4H-SiC

Elektronenmikroskopische Aufnahme von 4H-SiC

Es ist erwähnenswert, dass es aufgrund der Vier-Koordinations-Anforderung von Kohlenstoff-Silizium eine Siliziumschicht und eine Kohlenstoffschicht mit wiederholten Positionen geben wird; Zwei der drei Schichten müssen sich an derselben Position befinden. Mit anderen Worten, die A-Kohlenstoffschicht verbindet eine Schicht aus einer A-Schicht aus Silizium und eine Schicht aus einer dicht gepackten B / C-Siliziumschicht.

Verschiedene Stapelmethoden haben bei einigen Leistungen große Unterschiede verursacht.

Sprechen Sie einfach über Dichte:

Eigenschaften V / Z A3 Dichte g / cm3
2H-SiC 20.74 3.210
3C-SiC 20.70 3.216
4H-SiC 20.68 3.219
6H-SiC 20.72 3.213
15R-SiC 20.55 3.240

* Die Polytypen der SiC-Wafer, die PAM-XIAMEN anbieten kann, sind 4H-SiC und 6H-SiC. Weitere Informationen finden Sie unterhttps://www.powerwaywafer.com/sic-wafer/sic-wafer-substrate.html.

Die enge Anordnung der sic-Polytypen bringt auch eine große Härte und einen großen Brechungsindex mit sich.

In der Edelsteinwelt wird Siliziumkarbid auch als „Moissanit“ bezeichnet. Die Mohs-Härte beträgt 9,2-9,8 (Diamant 10); Der Brechungsindex beträgt 2,654 (Diamant 2,417). Der Dispersionswert beträgt 0,104 (Diamant ist 0,044) und die Feuerfarbe ist das 2,5-fache der von Diamanten.

Aufgrund dieser besonderen Eigenschaften hat Siliziumkarbid Anwendungsvorteile, und das Einkristallwachstum stellt technische Anforderungen.

Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail untervictorchan@powerwaywafer.com undpowerwaymaterial@gmail.com.

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